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有两大趋势正在悄然改变着设计师和他们的组织对可复用IP的考虑方式。
第一个趋势是IP复杂度的不断增加。如果复杂度和门数量之间有直接关系的话，那么IP的复杂度每三年约提高4倍。
这给IP用户提出了相当大的挑战。购买复杂IP的目的是为了缩短设计时间，但如果对如何在设计中配置复杂IP的理解所花的时间越来越长，那么使用这种预制IP什么时候才能变得有意义呢？
第二个趋势是可供设计使用的硅片容量越来越大。在过去两年中，这一技术难关已经被攻克，可用的硅片容量不再是创建大型设计的限制性因素。相反，设计师对能够完全利用可用容量的设计开发能力成为了瓶颈。作为这种空闲硅片容量的例子，赛灵思现在已经可以在他们的高端FPGA产品中提供双PowerPC CPU内核，但无法保证用户因为这种CPU配置而去选用这些内核。
不仅商用IP提供商面临这些问题，大型组织内的设计团队同样面临这样的问题。在这些大型组织中，专业IP的设计是由各个独立的设计小组完成的，这些IP还会被提交给更大规模设计中的项目使用。
这两大趋势正在改变着IP准备和分发的途径，以便在最大可能的设计范围内充分发挥IP复用的潜力。
采用预制IP进行设计所面临的挑战
IP能够在许多不同设计中获得合理部署所面临的关键挑战是最大化复用潜力，最小化‘设计整合’的成本。尽量增加能够使用IP的地方要求非常谨慎地进行设计选择。对IP模块的修改和定制可能会增加IP可用的设计范围，但会显著增加验证、测试和支持的成本。
完全固化的内核将限制内核可应用的设计范围，以至于没有足够的市场能够证明内核创建的重要性。一些设计决策非常容易制定：使用工业标准接口有很大的意义，除非有很强的理由不这么做。业界可能在如何将IP和标准接口集成进设计中存在一定的基础知识，也有协议检查工具自动检查在概念上符合同一接口标准的两个IP模块在一起使用时是否兼容。
另外一个重要决定是最大化可配置能力和最小化内核不同版本的数量。为了迎合最大可能的市场需要，在IP内核的设计中尽可能包含任意可配置性能具有非常重要的意义，因为硅片开销已经不再是问题，而对多个版本的复杂IP的支持成本却在不断地呈线性增长。
设计师可以选择使用或取消某项功能。随着设计流程的深入，有些选择可能会被优化掉(这种事有可能发生在综合阶段，比如当IP以RTL方式提供时)。理解和用好用户设计流程中不同阶段的可选项有助于降低在设计流程的不同阶段重新配置IP的成本。‘设计整合’成本的最小化需要认真检查设计架构，并考虑好IP内核设计师的专业技术如果才能与在设计中使用该内核的工程师进行有效地沟通。
在这一领域最容易作的决定是使用断言。传统的IP提供商一般都通过测试平台来演示IP的功能。然而，这种方法仅对独立测试有效，而目前设计师需要确认的是IP能否在设计中正常发挥作用。断言可以让IP创建人员将检查功能嵌入进代码中，在验证过程中如果设计师以不正确的方式使用IP，检查功能就被激活。事实上，断言可以将专业知识传授给该IP的用户。
新一代设计工具以及这一领域的主要工业组织
明导资讯公司一直在努力开发新的架构，并帮助设计师根据IP创建设计。
Platform Express可以接受各种格式的IP模块，并自动将该IP集成进设计中。被集成的IP不一定要求采用某种专门的格式。相反，在整个信息领域(HDL、软件、文档、断言等)中的有关IP信息都采用XML这种结构化的方式进行归档，而EDA工具可以根据这些信息自动找到最佳的方法将IP集成进设计中。
借助EDA工具不仅可以对IP集成作出智能选择，而且能够创建专门为某个特殊设计定制的完整设计验证环境。本例是向设计师提供协议检查验证IP的选择，如果带该种接口类型的设计增加IP模块时就可以在测试平台中包含这种IP。
这种架构的副产品是IP提供商可以提供发生器(有助于配置和‘发现’IP在系统中是如何连接的模块化程序)，并用来检查他们的IP在设计中是否得到了正确配置。
事实上，这种方式被证明是成功的，并被很多主要的IP、半导体和EDA工具提供商所采纳，在业界获得了大范围的推广。
SPIRIT联盟(www.spiritconsortium.org)正在创建IP XML数据手册规范，以便允许IP提供商提供有关信息(包括HDL模型、可配置信息和发生器功能)。该规范以明导公司的主要技术贡献为依据，将在今年晚些时候开始IEEE 1685标准化工作。SPIRIT联盟包括明导咨讯、ARM、ST、菲利浦、LSI Logic、新思、Cadence和大约40家其它组织。
这对IP提供商来说意味着什么?
好消息是，IP提供商在创建和部署他们的产品时可以借鉴更多的技术、工具和架构。不太好的消息是IP提供商为部署而做准备时会有更多繁重的任务。为了使IP获得更广泛的部署，这种方法需要一定的开销，而不再依靠最终设计师将IP适配进不同的设计场合。
从用户向我们反映的这种更严格的准备工作的副产品之一是，他们发现他们能感知的IP质量有了显著提高。看起来部分原因是允许的IP配置选项得到了越来越全面的检查，另外一部分原因是IP允许修改的次数的减少，从而减少了支持文件(如测试向量、综合脚本和软件驱动器)的连带修改次数。
另外值得注意的是，大型组织中的IP模块设计部门在向同一组织内其它设计小组提供IP时开始采纳相同的格式和协议。需要和要求是相同的，虽然这种情况下IP交易的商业成份会少许多。
最后，我们可以越来越明显地看到，将设计领域划分为IP创建者和在设计中使用该IP的设计师两种是相当有技巧的。现实情况是，设计师购买进IP并用于他们的设计，然后又变成更大设计中使用的IP子系统。因此几乎每个设计师都会在设计的不同阶段表现为IP消费者或IP创建者两种角色。这就使得IP提供商必须以模块化、可复用的方式提供他们的IP封装，使得用户能在他们的设计中包含进IP，并将这些设计作为IP封装再提供给他们的客户。
结论
将预制IP配置和集成进设计中的模块化设计在今后十年间将成为设计师提高产能的关键驱动力。新设计的很大部分将依据目前已有的但以更有趣的新方式进行配置的设计子系统。
大多数设计将包含很大数量的预制IP。据“电子设计”的Dave Maliank估计，80%的设计会包含可复用IP。IP复用将占90%以上的设计内容(事实上，来自明导客户的反馈信息表明，这一数字已经太低了)。
迎接新技术、理解IP、理解在以最短时间提交设计的重大压力下工作的设计师如何使用IP将成为创建以预制IP为基础的新设计环境的关键。 |
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